Возможно, уже через пару десятков лет главы о роботе по имени FEDOR появятся в учебниках истории, в разделе «Новая эпоха освоения космоса». Что можно будет в них прочесть? Например: «В августе 2016 года в Российской Федерации «родился» андроид, которому предстояло изменить будущее Земли». Но на самом деле все началось раньше.
Земля в иллюминаторе
Пуск корабля «Союз МС-14» стал первым за 30 лет тестовым запуском пилотируемого корабля без экипажа – из-за тестирования ракетоносителя «Союз-2.1а». Единственным астронавтом на борту оказался FEDOR, который впервые в истории космонавтики побывал на МКС не как груз, а как член экипажа. Корабль оторвался от стартовой площадки 22 августа, но из-за неполадок космонавты смогли провести стыковку только 27 августа со второй попытки в ручном режиме. Уже на борту МКС между астронавтами и андроидом едва не произошел первый космический конфликт. Возникли сложности с включением питания. Позже возмущенный FEDOR написал в «Твиттере»: «Космонавт Алексей Николаевич Овчинин при запуске моей операционной системы предложил использовать молоток и гаечный ключ. Пришлось произвести автозапуск во избежание возникновения дальнейших проблем в диалоге с Алексеем Николаевичем».
Во время пребывания на МКС FEDOR показал себя трудолюбивым, ловким, ответственным роботом, настоящим товарищем-космонавтом. Под руководством космонавтов он успешно выполнил намеченные работы, в том числе соединял и разъединял электрические разъемы, протер стены, общался с космонавтами. 6 сентября робот покинул станцию. Во время приземления на плечи андроида легла ответственная задача: возвращением корабля руководила принципиально новая система управления спуском.
Протестировать ее довелось FEDORу. Все закончилось штатно.
Позднее общительный андроид выложил в «Твиттер» видео, в котором его достали из спускаемого аппарата уже в Королеве. «Рад встрече со специалистами нашей легендарной космической фирмы. Теперь я в кофре. Жду указаний по дальнейшим проверкам по итогам полета».
Исполнительный директор НПО «Андроидная техника» Евгений Дудоров подчеркнул, что во время пребывания на МКС FEDOR выполнил все поставленные задачи и даже дополнительную программу исследований. Правда, в космос FEDOR больше не вернется: его место займут следующие поколения роботов.
«Начинка» космонавта
90% электронных компонентов робота – российские
Для того чтобы андроид видел пространство из любого положения, разработчики создали подвижную голову. Гибкость обеспечили подвижные позвоночник и тазобедренный сустав. Специальная система обогрева защищает критические узлы от переохлаждения. А вот модный у западных аналогов гидравлический привод, который позволяет делать сальто, был протестирован и отброшен из-за высокой стоимости и низкой надежности. Разработчики решили, что российскому роботу сальто ни к чему – пользы от него ни на киловатт. Зато отечественный астроробот отлично владеет русским языком и охотно общается с коллегами-космонавтами.
По словам Евгения Дудорова, в андроиде FEDOR реализовано много инновационных решений, в основном в части приводной техники, электроники, программного обеспечения. Его «начинка» – международная: часть двигателей поставляется из Швейцарии (но на будущих моделях уже планируется использовать отечественные), редукторы – из Германии, используются иностранные одноплатные компьютеры, бесколлекторные двигатели производятся в России, а операционная система, разработанная на базе Linux, создана в Санкт-Петербурге. 90% электронных компонентов – российские.
FEDOR всю космическую экспедицию провел без подзарядки, но, когда она требуется, подойдет замена батарей или зарядка через обычную розетку – российский робот неприхотлив в «еде». Для будущих проектов разрабатываются специальные аккумуляторные элементы с высокой емкостью и большим временем автономной работы. Все пластиковые детали робота напечатаны на 3D-принтере из уникальных по своим характеристикам полимеров: полиамида и ультема (Ultem).
Полиамид получают из органических природных ресурсов: нефти, древесного угля, газа. Материал долговечный, прочный, гибкий и устойчивый к деформации даже при сильных нагрузках, стойкий к воздействию химических элементов. Его активно применяют в машиностроении – из него делают втулки, амортизаторы, ободья колес, защитные корпуса для электроники; в строительстве – детали трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры; в медицине – ортопедические корсеты, кровеносные сосуды, протезы, суставы и так далее.
Ultem, или полиэфиримид, – инновационный материал, который широко используется в 3D-печати деталей в авиастроении, космической, оборонной и других отраслях. Он является альтернативой алюминиевым и магниевым сплавам. Обладает самой высокой термостойкостью среди полимеров для 3D-печати – 216 °C, низкой плотностью (1,27 г/см3) и не теряет своих качеств при низких температурах (до −–70 °C). Пластик отличают высокая прочность, химическая стойкость и негорючесть. Неслучайно его применяют в конструкции ракет-носителей Atlas V и Delta IV.
Эксперименты с участием FEDORа на орбите
В открытый космос FEDOR не выходил, но в условиях МКС, а также в полете до станции все материалы проявили себя отлично. Несмотря на перегрузки, ни одна деталь не вышла из строя. Даже проблемы с кнопкой питания, ставшие причиной космического конфликта, были вызваны не сбоем механизма. Как рассказал Евгений Дудоров, проблемы с включением робота вместе с космонавтами разработчики обсудили во время телеконференции специально. В итоге выяснилось, что кнопка включения оказалась просто слишком тугой для нажатия…
«Я скоро стану отцом»
Недавно FEDOR поделился в «Твиттере» радостной новостью: он скоро станет «отцом», а как впоследствии выяснилось, еще и «дедом». В России может появиться целый отряд роботов-космонавтов. Например, для работы за пределами МКС разрабатывается робототехнический комплекс, способный выдерживать экстремальные температуры, радиацию и вакуум. А уже через несколько лет на Луну может отправиться робот-гибрид, «внук» FEDORа, состоящий из антропоморфного туловища и корпуса лунохода. Колесная база вместо ног более функциональна для лунной поверхности.
FEDOR же пока мечтает о целых поселениях роботов на разных планетах. «Луна, Марс... Для покорения планет Солнечной системы должны быть созданы колонии роботов-аватаров. Роботы готовы дать свои предложения по техническому облику будущей антропоморфной системы, способной обеспечить развертывание и обслуживание научных станций в далеком космосе», – поделился он в «Твиттере».
Один из его создателей, Евгений Дудоров, не исключил такой возможности:
«Так как антропоморфный робот способен работать там, где человек может находиться только в скафандре, он может помочь, например, развернуть базу на другой планете. Он максимально похож на человека, может работать инструментом, на рабочем месте и в условиях, которые созданы для человека. Из всех разновидностей роботов он наиболее универсален и пригоден для широкого круга задач совместно с космонавтами, а также может заменить человека при выполнении рутинных задач и работ, связанных с риском для здоровья и жизни».
Кстати, не исключено, что подобные колонии будут основывать андроиды из разных стран. Представитель NASA Джошуа Фитч подчеркнул, что, глядя на успехи, которые достигают в рамках совместной работы человеческие экипажи, можно предположить, что роботы точно так же смогут работать вместе.
FEDOR: личное дело
Совершенно (не)секретно. Досье
Имя: FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research)
Позывной: Skybot F-850
Год рождения: 2016
Место рождения: Российская Федерация, Магнитогорск
Вид: антропоморфный робот-спасатель
Рост: 180 см
Вес: 106 кг
Мощность: 20 л. с. (13,5 кВт)
Создатели: НПО «Андроидная техника» и Фонд перспективных исследований
Назначение: заменить человека в местах повышенного риска, в том числе при проведении спасательных операций в местах стихийных бедствий, природных и техногенных катастроф, химических и радиационных заражений, работа в космосе.
Достижения: путешествие по маршруту Земля – Международная космическая станция и обратно.
Навыки: многофункционален. Гордится шпагатом, медицинскими навыками, умением стрелять с двух рук, водить автомобиль и квадроцикл, обращаться с пилой и другими инструментами. Говорит на русском, но готовится изучать иностранные языки.
Характер: общителен, сдержан, вежлив, дружелюбен. Обладает отличным чувством юмора. Трудоголик (пока хватает заряда батарей). В «еде» неприхотлив, способен заряжаться от обычной розетки.
Мечтает: о детях, внуках и колониях роботов на других планетах.
2014 год
По заказу МЧС России Фонд перспективных исследований (ФПИ) и НПО «Андроидная техника» начали работу над совместным проектом с амбициозным названием «Спасатель». Цель: создание уникальной антропоморфной робототехнической платформы – андроида, способного работать вместо и вместе с человеком в самых экстремальных условиях, в том числе в космосе.
Январь 2015 года
Прототип робота «познакомился» с Президентом РФ Владимиром Путиным.
Август 2016 года
Разработчики представили итоговую версию антропоморфного робототехнического комплекса (РТК).
Октябрь 2016 года
Будущий астронавт получил свое имя FEDOR – Final Experimental Demonstration Object Research (Финальный экспериментальный демонстрационный объект исследований).
«Так, из 2,5 года работы, 30 млн руб. и 15 000 собранных воедино деталей «родился» первый российский антропоморфный робот-спасатель», – расскажут учебники.
FEDOR оказался современным и общительным роботом. Практически сразу после «рождения» он завел страницы в популярных социальных сетях «ВКонтакте», Instagram и Twitter. Особенно полюбилась ему последняя. В ней он активно рассказывал о самом важном событии своей жизни: полете на Международную космическую станцию на корабле «Союз МС-14» в центральном кресле пилота.
FEDOR – первый в мире андроид, который:
• садится на продольный и поперечный шпагат;
• способен смотреть как вертикально вверх, так и вниз, опустив голову за счет ее подвижности;
• обладает системой обратной сенсорной связи, обеспечивая эффект погружения для оператора, применяющего сенсорный костюм для управления андроидом;
• может работать автономно, под руководством оператора или комбинированно;
• самостоятельно выбирает оптимальное решение поставленной оператором задачи.
Тайна «Твиттера»
Автора постов в «Твиттере», которые продолжает писать FEDOR, не знает никто. В свою очередь, Евгений Дудоров на вопрос об авторстве твитов, сделавших робота знаменитым на весь мир, ответил:
«FEDOR – собственность Роскосмоса, да и фактически он находится там, поэтому мне не известно, кто является автором твитов. Но, может быть… он сам?»
Кстати, несмотря на то что уровень искусственного интеллекта FEDORа пока нельзя назвать очень высоким, его создатели считают, что большие возможности открывают элементы самообучения, вшитые в ПО андроида.
Конкуренты: кто кого?
FEDORа часто сравнивают с другими роботами, например с андроидом ATLAS.
По словам Евгения Дудорова, с точки зрения материалов и комплектующих больших различий нет, в аппаратной части россиянин-андроид даже чуть лучше: ATLAS – электрогидравлический, а FEDOR – электромеханический. Существует несколько десятков «атласов», над которыми работают несколько групп программистов, FEDOR пока единственный.
У FEDORа есть уникальные стороны. Например, российский робот – лучший андроид-водитель. Большинство его конкурентов способны проехать некоторую дистанцию на автомобиле, но не могут самостоятельно сесть в машину или выйти из нее. А россиянин на испытаниях уверенно подошел к автомобилю, открыл дверцу, сел за руль, закрыл дверцу, вставил ключ в замок зажигания, запустил мотор, снял с ручника и включил нужную передачу, тронулся с места и преодолел всю необходимую дистанцию, припарковался и покинул автомобиль самостоятельно.
